C語言的預處理程序與注釋

 　　C程序的源代碼中可包括各種編譯指令，這些指令稱為預處理命令。雖然它們實際上不是C語言的一部分，但卻擴展了C程序設計的環境。本節將介紹如何應用預處理程序和注釋簡化程序開發過程，並提高程序的可讀性。

　　4.7.1C語言的預處理程序

　　ANSI標准定義的C語言預處理程序包括下列命令：

　　#define

　　#error

　　#include

　　#if

　　#else

　　#elif

　　#endif

　　#ifdef

　　#ifndef

　　#undef

　　#line

　　#pragma

　　非常明顯，所有預處理命令均以符號#開頭，下面分別加以介紹。

　　4.7.2#define

　　命令#define定義了一個標識符及一個串。在源程序中每次遇到該標識符時，均以定義的串代換它。ANSI標准將標識符定義為宏名，將替換過程稱為宏替換。命令的一般形式為：

　　#define identifier string

　　注意，該語句沒有分號。在標識符和串之間可以有任意個空格，串一旦開始，僅由一新行結束。

　　例如，如希望TURE取值1，FALSE取值0，可說明兩個宏#define

　　#define TURE 1

　　#define FALSE 0

　　這使得在源程序中每次遇到TURE或FALSE就用0或1代替。

　　例如，在屏幕上打印“012”:

　　printf("%d%d%d"，FALSE，TRUE，TRUE+1);

　　宏名定義後，即可成為其它宏名定義中的一部分。例如，下面代碼定義了ONE、TWO及THREE的值。

　　#define ONE 1

　　#define TWO ONE+ONE

　　#define THREE ONE+TWO

　　懂得宏替換僅僅是以串代替標識符這點很重要。因此，如果希望定義一個標准錯誤信息，可編寫如下代碼：

　　#defineE_MS"standard error on inputn"

　　printf(E_MS);

　　編譯程序遇到標識符E_MS時，就用“standard error on inputn”替換。對於編譯程序，printf()語句實際是如下形式：

　　printf("standard error on inputn;")

　　如果在串中含有標識符，則不進行替換。例如：

　　#define XYZ this is a test

　　.

　　.

　　.

　　printf("XYZ");

　　該段不打印"this is a test"而打印"XYZ"。

　　如果串長於一行，可以在該行末尾用一反斜槓續行，例如：

　　#defineLONG_STRING"this is a very long

　　string that is used as an example"

　　C語言程序普遍使用大寫字母定義標識符。這種約定可使人讀程序時很快發現哪裡有宏替換。最好是將所有的#define放到文件的開始處或獨立的文件中(用#include訪問)，而不是將它們分散到整個程序中。

　　宏代換的最一般用途是定義常量的名字和程序中的“游戲數”。例如，某一程序定義了一個數組，而它的幾個子程序要訪問該數組，不應直接以常量定數組大小，最好是用名字定義之(需改變數組大小時)。

　　#define MAX_SIZE100

　　float balance [MAX_SIZE;]

　　#define命令的另一個有用特性是，宏名可以取參量。每次遇到宏名時，與之相連的形參均由程序中的實參代替。例如：

　　當編譯該程序時，由MIN(a，b)定義的表達式被替換，x和y用作操作數，即printf()語句被代換後取如下形式：

　　printf("the minimum is:%，d"(x

　　用宏代換代替實在的函數的一大好處是宏替換增加了代碼的速度，因為不存在函數調用的開銷。但增加速度也有代價：由於重復編碼而增加了程序長度。

　　4.7.3#error

　　處理器命令#error強迫編譯程序停止編譯，主要用於程序調試。

　　4.7.4#include

　　命令#include使編譯程序將另一源文件嵌入帶有#include的源文件，被讀入的源文件必須用雙引號或尖括號括起來。例如：

　　#include"stdio.h"

　　#include

　　這兩行代碼均使用C編譯程序讀入並編譯用於處理磁盤文件庫的子程序。

　　將文件嵌入#include命令中的文件內是可行的，這種方式稱為嵌套的嵌入文件，嵌套層次依賴於具體實現。

　　如果顯式路徑名為文件標識符的一部分，則僅在哪些子目錄中搜索被嵌入文件。否則，如果文件名用雙引號括起來，則首先檢索當前工作目錄。如果未發現文件，則在命令行中說明的所有目錄中搜索。如果仍未發現文件，則搜索實現時定義的標准目錄。

　　如果沒有顯式路徑名且文件名被尖括號括起來，則首先在編譯命令行中的目錄內檢索。

　　如果文件沒找到，則檢索標准目錄，不檢索當前工作目錄。

　　4.7.5條件編譯命令

　　有幾個命令可對程序源代碼的各部分有選擇地進行編譯，該過程稱為條件編譯。商業軟件公司廣泛應用條件編譯來提供和維護某一程序的許多顧客版本。

　　1.#if、#else，#elif及#endif

　　#if的一般含義是如果#if後面的常量表達式為true，則編譯它與#endif之間的代碼，否則跳過這些代碼。命令#endif標識一個#if塊的結束，參見例4-13。

　　#ifconstant-expression

　　statement sequence

　　#endif

　　由於MAX大於99，以上程序在屏幕上顯示一串消息。該例說明了一個重點：跟在#if後面的表達式在編譯時求值，因此它必須僅含常量及已定義過的標識符，不可使用變量。表達式不許含有操作符sizeof。

　　#else命令的功能有點象C語言中的else;#else建立另一選擇(在#if失敗的情況下)。因而上面的例子可擴充，參見例4-14。

　　在此例中，因為M A X小於9 9，所以，不編譯#if塊，而是編譯# else塊，因此，屏幕上顯

　　示"compiled for small array"這一消息。

　　注意，# else 既是# if 塊又是#else 塊頭。這是因為任何#if 僅有一個#endif。

　　#elif命令意義與ELSE IF 相同，它形成一個if else-if階梯狀語句，可進行多種編譯選擇。

　　#elif 後跟一個常量表達式。如果表達式為t r u e，則編譯其後的代碼塊，不對其它#elif表達式進

　　行測試。否則，順序測試下一塊。

　　#if expression

　　statement sequence

　　#elif expression1

　　statement sequence

　　#elif expression2

　　statement sequence

　　#elif expression3

　　statement sequence

　　#elif expression4

　　#elif expression3N

　　statement sequence

　　#endif

　　例如：下面程序利用ACTI Ve_ COUNTRY定義貨幣符號。

　　#define US 0

　　#define ENGLAND1

　　#define FRANCE 2

　　# define ACTIVE_COUNTRY US

　　#if ACTIVE_COUNTRY = = US

　　char currency[ ]="dollar; "

　　#elif ACTIVE_COUNTRY= =ENGLAND

　　char currency[ ]="pound; "

　　#else

　　char currency[ ]="franc;"

　　#endif

　　#if與#elif命令可能一直嵌套到實現規定的權限，其中#endif、#else或#elif與最近#if或#elif關聯。例如，下面程序是完全有效的。

　　#if MAX>100

　　#if SERIAL_VERSION

　　int port=198;

　　#elif

　　int port=200;

　　#elif

　　#else

　　char out_buffer[100];

　　#endif

　　2. # ifdef 和# ifndef

　　條件編譯的另一種方法是用#ifdef與#ifndef命令，它們分別表示“如果有定義”及“如果無定義”。

　　# ifdef的一般形式是：

　　# ifdef macroname

　　statement sequence

　　#endif

　　如果宏名在前面# def i n e語句中已定義過，則該語句後的代碼塊被編譯。

　　#ifndef的一般形式是：

　　#ifndef macroname

　　statement sequence

　　#endif

　　如果宏名在#define 語句中無定義，則編譯該代碼塊。

　　#ifdel 與#ifndef可以用於#else 語句中，但#elif 不行。參見4 -1 5。

　　上述代碼打印“ Hi Ted ”及“ RALPH not defined”。如果T E D沒有定義，則顯示“ H i a n y o n e”，後面是“ RALPH not defined”。

　　可以像嵌套#if 那樣將#ifdef 與#ifndef 嵌套至任意深度。

　　4.7.6 #undef

　　命令#undef 取消其後那個前面已定義過有宏名定義。一般形式為：

　　#undef macroname

　　例如：

　　# define LEN 100

　　#difine WIDTH 100

　　char array[LEN][WIDTH];